為獲得理想的GH4169銑削表面殘余應(yīng)力,提出了銑削工藝參數(shù)優(yōu)選區(qū)間劃分方法,設(shè)計(jì)了GH4169銑削正交試驗(yàn);通過試驗(yàn)結(jié)果極差法確定了工藝參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力影響的主次順序,通過趨勢(shì)圖分析了殘余應(yīng)力隨工藝參數(shù)增大的變化趨勢(shì);按照所提方法確定了工藝參數(shù)優(yōu)選區(qū)間,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了優(yōu)選區(qū)間的可靠性。 

【文章來源】：機(jī)械強(qiáng)度. 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

LXRD MG2000殘余應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)

由圖4b可知，每齒進(jìn)給量fz增大，“塑形凸出”增大，表面拉應(yīng)力增大并抵消部分表面壓應(yīng)力，因此表面殘余壓應(yīng)力的平均值隨fz增大而減小;另外，隨著fz增大，拉應(yīng)力抵消了更多的壓應(yīng)力導(dǎo)致壓應(yīng)力不斷減小，所以，表面壓應(yīng)力平均值的極差值也減小;fz再繼續(xù)增大，切削力增大，刀具振動(dòng)加劇，表面壓應(yīng)力的極差值也增大。殘余壓應(yīng)力在fz區(qū)間[M3,M4]內(nèi)的平均值最小為-415.07 MPa，變化范圍為-512.23 MPa～-317.90 MPa，確定此區(qū)間為每齒進(jìn)給量的優(yōu)選區(qū)間。由圖4c可知，隨著銑削寬度ae增大，盡管“塑形凸出”增大，但“擠光效應(yīng)”仍占主導(dǎo)，所以表面殘余壓應(yīng)力平均值增大;ae增大則銑削力也增大，刀具振動(dòng)加劇產(chǎn)生了不均的殘余壓應(yīng)力，因此壓應(yīng)力極差值也增大，ae再繼續(xù)增大則“塑形凸出”與“擠光效應(yīng)”相互作用趨于平衡，表面殘余壓應(yīng)力變化減小，故此極差值減小。殘余壓應(yīng)力在銑削寬度區(qū)間[M1,M2]內(nèi)的平均值最小為-381.3 MPa，變化范圍為-436.47 MPa～-326.14 MPa，確定此區(qū)間為銑削寬度的優(yōu)選區(qū)間。

由圖4c可知，隨著銑削寬度ae增大，盡管“塑形凸出”增大，但“擠光效應(yīng)”仍占主導(dǎo)，所以表面殘余壓應(yīng)力平均值增大;ae增大則銑削力也增大，刀具振動(dòng)加劇產(chǎn)生了不均的殘余壓應(yīng)力，因此壓應(yīng)力極差值也增大，ae再繼續(xù)增大則“塑形凸出”與“擠光效應(yīng)”相互作用趨于平衡，表面殘余壓應(yīng)力變化減小，故此極差值減小。殘余壓應(yīng)力在銑削寬度區(qū)間[M1,M2]內(nèi)的平均值最小為-381.3 MPa，變化范圍為-436.47 MPa～-326.14 MPa，確定此區(qū)間為銑削寬度的優(yōu)選區(qū)間。由圖4d可知，ap增大切削力增大，X方向刀具與工件表面摩擦擠壓增大導(dǎo)致表面殘余壓應(yīng)力平均值增大;隨著ap增大，銑削力和銑削熱增大，表面殘余壓應(yīng)力平均值變化大，因此極差值(變化范圍)變大。表面殘余壓應(yīng)力在銑削高度區(qū)間[M1,M2]內(nèi)的平均值最小-436.53 MPa，變化范圍為-466.30 MPa～-406.76 MPa，確定此區(qū)間為銑削高度的優(yōu)選區(qū)間。工藝參數(shù)優(yōu)選區(qū)間如表3所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微細(xì)銑削技術(shù)研究綜述[J]. 田璐,韓旭炤,高峰,韓闖.  機(jī)械強(qiáng)度. 2019(03)
[2]高速干銑削高強(qiáng)鋼加工表面硬化及殘余應(yīng)力研究[J]. 于英釗,高軍,鄭光明,楚滿福,張旭,李源.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2018(06)
[3]GH4169高速銑削加工殘余應(yīng)力分布規(guī)律試驗(yàn)[J]. 李鋒,李亞勝,劉維偉,杜崇輝,夏楊歡.  表面技術(shù). 2016(12)
[4]切削加工表面殘余應(yīng)力研究綜述[J]. 王增強(qiáng),劉超鋒.  航空制造技術(shù). 2015(06)
[5]基于標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法的GH4169高速銑削表面粗糙度研究[J]. 劉維偉,李鋒,任軍學(xué),尉淵.  中國機(jī)械工程. 2011(22)
[6]基于熱力耦合模型的切削加工殘余應(yīng)力的模擬及試驗(yàn)研究[J]. 孫雅洲,劉海濤,盧澤生.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(01)
[7]鈦合金銑削加工表面殘余應(yīng)力研究[J]. 陳建嶺,李劍峰,孫杰,王中秋.  機(jī)械強(qiáng)度. 2010(01)
[8]高速銑削加工鋁合金表面殘余應(yīng)力研究[J]. 唐志濤,劉戰(zhàn)強(qiáng),艾興.  中國機(jī)械工程. 2008(06)

碩士論文
[1]45#鋼銑削工藝參數(shù)對(duì)加工表面殘余應(yīng)力影響的研究[D]. 董情焱.蘭州理工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3410376